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1、三線并行隧道盾構法下穿鐵路施工工法1.前言上海市軌道交通9號線一期工程R413標段盾構隧道由正線（雙線）及出入段線（兩段）兩部分組成，全長6249.676m，采用盾構法施工。兩岔道井將區間正線分割成三部分共六段盾構隧道。在正線的東、西岔道井之間及線路北側為東、西車輛出入段線，呈“八”字形分布，區間上、下行線和東出入段線三線并行隧道在東西岔道井之間下穿越運營時速達140km/h的雙線既有滬杭干線鐵路，隧道拱頂距鐵路覆土僅7.9m。中鐵二局股份有限公司城通公司聯合設計單位和大專院校開展了科技創新，取得了“三線近距、斜交、小半徑、大坡度地鐵盾構法施工綜合技術”研究成果，于2007年通過四川省科技成果2、鑒定，獲得四川省科技進步三等獎。我們對此技術的應用進行了總結，形成了本工法。2.工法特點2.1有效地保護既有鐵路、上行列車及鄰近既有建筑物、管線，很好的控制地表沉降，使盾構施工中對其影響非常之小。 2.2 適用范圍廣，不僅適用于下穿鐵路，也適用于下穿公路及既有建構物。2.3 充分利用精密儀器的監控量測作用，及時反饋信息，調整加固參數和掘進參數，保證鐵路正常運行。3.適用范圍軟土地區土壓平衡式盾構機小凈距并行或下穿鐵路掘進施工。4.工藝原理利用三維有限元數值模擬對三孔盾構施工的相互影響及受鐵路列車振動的影響進行了研究，對三孔盾構施工的施工順序進行比選，確定最佳推進順序，并根據相關地表變形和結構強3、度要求，選定鐵路路基加固的方案；采用荷載結構模型，計算確立鐵路列車動載下的盾構管片配筋加強方案；利用詳細的地基加固方案及具體的管片輔助措施，明確的監控量測項目和頻率，及時優化的盾構施工參數控制的綜合運用，保障了盾構下穿鐵路的順利施工。將數據處理和信息反饋技術應用于施工，利用監控量測指導施工，動態修正施工方法和支護參數，以信息化施工技術為貫穿全過程的主線，全面控制和優化盾構施工參數，確保施工安全、快速。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程圖5.1 施工工藝流程圖5.2操作要點5.2.1選擇盾構掘進順序利用三維有限元對各施工順序和方法進行模擬，計算各施工順序工況條件下的地表位移、結構內力變4、化，并結合模型試驗結果選定盾構掘進順序：先逐一施工兩側的隧道，后施工中間的隧道；5.2.2根據三維有限元模擬確定加固鐵路路基的方法按照實際工況，建立三維連續介質有限元模型，分析列車動載對隧道結構的影響，得到了動應力的分布規律，并根據動應力的影響程度，確立加固鐵路路基的方法。5.2.3地基加固類型及范圍三線盾構隧道下穿鐵路施工前，對下穿區域鐵路路基采取分區域加固的保護措施，下穿區域鐵路線路兩側B區設4.2m厚1.2m旋噴樁四排，咬合量為0.2m；樁間范圍內A區及其外側路基C區分層注漿加固。加固區域如圖5.2.3-1和圖5.2.3-2所示。其中A、C區為注漿加固區，具體參數要求如下：A區：主加固區5、，分層注漿加固，要求Ps1.0MPa；C區：次加固區，分層注漿加固，要求Ps=1.0MPa；B區：旋噴加固區，旋噴樁起加固和隔斷及控制變形的作用。加固要求逐漸降低，土體強度介于A、C之間，形成過渡。圖5.2.3-1 地基加固平面圖（單位：mm）圖5.2.3-2 地基加固立面圖（單位：mm）5.2.4旋噴樁加固沿鐵路兩側進行高壓旋噴樁加固施工，每側在距鐵路對稱中心線7.5m外設4.2m寬的旋噴樁加固區。旋噴樁起加固和隔斷及控制變形的作用。旋噴樁單樁直徑為1.2m，在加固范圍內滿布旋噴樁，樁與樁相互咬合量為0.2m。加固土體強度qu0.8Mpa，滲透系數k10-8cm/s，水泥摻入量360kg/m6、3。5.2.5分層注漿加固在旋噴加固施工完成后，對鐵路兩側進行分層分塊注漿加固。采用分層斜孔注漿，注漿孔與地面的夾角為30，層高為0.50.8m。采用復合漿液，縮短膠凝時間，以控制注漿壓力和擴散范圍，減小注漿對基床的影響；第一層斜孔注漿完成后，進行下部深層注漿加固，注漿壓力和注漿速度應根據線路變形的監測數據進行調整；注漿加固區域如前“地基加固平面圖、立面圖”所示。1、施工工藝流程分層注漿加固地層工藝流程見下。放線定位布孔鉆機就位對中校正機械傾斜角鉆孔安放塑料閥管，土體回縮插入注漿管封口注漿分層上拔注漿管圖5.2.5 分層注漿加固地層工藝流程圖填充加固層以上的空隙段結束2、施工工藝先施工主加固區7、的第一和第二排斜孔，上部形成封閉層，加固24小時后施做主加固區下部土體，最后施做次加固區。采用分層注漿加固，實施第一和第二層斜孔注漿，注漿漿孔距50cm，注漿孔與地面的夾角為300，孔底距線路對稱中心線的路基底為4.33m，采用復合早強漿液，縮短膠凝時間，以控制注漿壓力和擴散范圍，注漿壓力和注漿速度根據線路軌道變形的監測數據進行調整，減小注漿對基床的影響；主加固區第一和第二層斜孔注漿完成后，下部深層注漿加固采用的注漿孔與地面的夾角由30逐漸加大。次加固區采用豎直施做注漿孔，退拔式一次性分層注漿加固完成。1）成孔及注漿成孔注漿前，先做幾個注漿孔試壓，注漿壓力和注漿量以鐵路軌道頂面不沉隆為控制標準8、，取得經驗數據后，方可進行正式施工。 孔位布置：主加固區域注漿斜孔按梅花形布置，孔距500mm；次加固區域采用豎直施做注漿孔，梅花形布置，孔距500mm。注漿管布置圖見圖5.2.5-1和5.2.5-2所示：圖5.2.5-1注漿管布置平面圖圖5.2.5-2注漿管布置剖面圖 鉆孔：注漿孔定位、鉆機定位并校正垂直度和傾斜度，鉆機造孔至設計底標下0.3m，鉆孔的位置與設計位置的偏差不得大于50mm。 安放塑料閥管并封口，以防泥土流入管內影響施工 插管：將噴管插入花管內，接上注漿管，封堵管口 注漿：第一次注漿完成后，將注漿管向上再提升40cm，開始第二次地基土注漿，同樣工序重復施工就可由下而上完成整個加9、固厚度范圍的注漿作業。注漿流量1520L/min，注漿壓力一般為0.2 Mpa，以下壓力逐漸加大，但最大不超過0.6 Mpa，注漿壓力和注漿量以鐵路軌道頂面不沉隆為控制標準。 沖洗：噴射施工完畢后，應把注漿管等機械設備沖洗干凈，管內、機內不得殘留水泥漿液。 移動機具：將鉆機等機具移到新孔位上。 拔出注漿管，用砂漿將鉆孔留下的空隙填滿，保證今后土方開挖時，土體的相對穩定。 注漿順序按跳孔間隔、先外圍后內部的方式進行。2）漿液材料的選擇及配制 材料的選擇采用水泥液注漿材料，普通32.5水泥，保證新鮮無結塊。水玻璃：模數2.53.3，濃度3045波美度 配合比水灰比為0.5，并摻加適量的速凝促進劑。10、每立方土體需用水泥176kg、水玻璃5.67kg、促進劑10.3kg；漿液初凝時間：A區3090s，C區150600s5.2.7加固施工時壓力釋放。旋噴樁、注漿加固時對土體產生一定的擾動，隨土體密實形成的隆起或沉降量超標會影響鐵路的正常運行。施工時采用在兩側設各設多排100-150預埋鋼花管泄壓孔，每排中管間間距、管長及與地面夾角根據現場情況確定。發現地面有隆起超過設計要求時立即打開泄壓孔讓多余的水泥漿液排出土體外，從而達到規范及設計的要求。5.2.8加強管片配筋在下穿鐵路施工時，由于上部有列車動載時，根據數值模擬試驗對鋼筋混凝土管片采取加強措施。采用荷載結構模型，并根據三維動力計算得到的動應11、力作為列車荷載，對單圓盾構隧道橫斷面的內力進行計算，對鐵路下方中心線左右兩側各30m的范圍內的鋼筋混凝土管片配筋進行加強，同時對鐵路路基下方的管片摻入鋼纖維以增強其抗裂性。具體配筋加強方案為：鐵路中心線左右兩則各6m的范圍內采用鋼纖維砼管片，其他區域仍采用鋼筋砼管片，鋼纖維砼管片外采用24m的過渡區，過渡區內的配筋比標準地段設計增加，過渡區外采用標準地段設計的配筋量。 5.2.9 穿越前進行模擬掘進設置合理長度的模擬掘進區，模擬穿越建筑物的工況條件，設置能準確掌握類似變形的監測儀器，將監測數值與施工管理標準值、允許值比較；同步記錄盾構機密封倉土壓力、盾構掘進速度、刀盤轉速、同步注漿等數據，查看12、在各種參數控制下盾構機推進的影響，采用數理統計的原理，找出上述參數之間的關聯，從而進行穿越段土壓力設定、掘進速度和同步注漿等關鍵參數的初始設定。在總結施工參數和盾構穿越施工方法后，再正式穿越鐵路，以此確保盾構順利穿越鐵路，并將影響降到最低。5.2.10選擇三線盾構施工參數在盾構穿越鐵路前，根據一定的試驗和數據信息，設定盾構機的穿越施工參數： 1、合理設定正面土壓力：三線隧道的土倉壓力以開挖面前端土體略微隆起約0.51mm為宜；2、加強同步注漿：在穿越鐵路期間先行兩側隧道每環同步注漿量均為2.5m3，漿液稠度為910，后行中間隧道每環同步注漿量均為2.7m3，漿液稠度為1011；3、控制掘進速度13、：先行兩側隧道盾構掘進速度控制在3cm/min，后行中間隧道盾構掘進速度控制在2cm/min；4、控制軸線偏差：在每環拼好后，及時測量盾構和成環管片與設計軸心的偏差，先行兩側隧道糾偏量3mm/環，后行中間隧道糾偏量2mm/環，然后根據每環的測量結果和管片四周間隙情況，對盾構機下一環的推進提供精確依據，及時調整各區千斤頂的伸長量；5、利用預埋注漿孔進行壁后二次注漿：在三線隧道并行段增設注漿孔管片，每環16個注漿孔，在后行隧道施工前，對先行完成的兩條隧道進行注漿加固，加固范圍為管片壁后2m，土體強度達到一定強度后才施工后行隧道，后行中間隧道每掘進完成5環，及時進行注漿加固，二次注漿的漿液為雙漿液，14、漿液組成為水泥、水玻璃，漿液稠度910cm，漿液重量配比：水：水泥：水玻璃為1：1.21.5：0.050.1，注漿壓力0.3Mpa，注漿量0.3-0.5m3，注漿速度10-15L/min；5.2.11監測技術與分析監測主要由洞外觀察和周圍環境監測兩部分組成。其目的是把周圍環境，特別是既有鐵路線在施工期間的變形情況，及時地反饋給施工方，使之能夠迅速調整、優化施工方法，以確保本工程和鐵路行車安全。1、監測內容：1）地表沉降在盾構下穿鐵路線兩側范圍內，垂直于盾構推進方向各設置7道地表沉降觀測斷面。沿隧道中線上方地面設置9道地表沉降觀測斷面。地表沉降點見下圖DM（1-9）-（1-7）。2）線路沉降及方15、向偏移在盾構推進前先在地面上布置好變形觀測點。在穿越區設置3道橫向沉降觀測斷面（鐵路線路中心各設置一個斷面，鐵路上下行線的線間設置一個斷面）；橫向觀測斷面上測點布置與地表沉降相同，沉降點位采用鋼深層沉降點。沉降點見下圖DM（1-9）-（3-5）兼作鐵路線路中心部分沉降觀測點，鐵路軌面觀測點GM1GM10設置在鋼軌扣件螺栓軸上，由于鐵路整道，此類點的單次變形量比較有意義。SP1SP6為線路偏移觀測點。圖5.2.11-1 監測點布置圖3）分層沉降值設置分層沉降管4根，2根位于主加固區范圍內，2根位于次加固區范圍內，管內磁環豎向間隔1m布置。4）管片靜力測試針對三線隧道下穿鐵路和隧道相互間近接施工的16、難點，對管片結構的受力狀態進行了現場監測，以檢校設計管片的受力情況，在鐵路路基下方管片內埋入傳感器，測設鋼筋及管片應力。傳感器采用JXG型鋼筋應力傳感器（下簡稱鋼筋計）和JXH型埋入式應變傳感器（下簡稱應變計）。傳感器在管片環的上埋置位置如圖5.2.11-2所示。圖5.2.11-2管片靜力測點埋設圖5）隧道內沉降監測在盾構推進時，在拼裝好的管片上，布置隧道沉降觀測點，及時了解隧道推進后的沉降以便采取二次注漿等措施防止隧道沉降引起地面沉降，沉降點布置在管片拱底塊的平臺上，點位對稱布置，在鐵路影響范圍內每2環管片布置一組。2、監測頻率：1）地表加固：地面隆沉觀測：頻率2次/天；深層土體沉降監測：頻17、率1次/天。2）盾構推進穿越線路：按照每條盾構線的推進過程將監測工作又分為以下3個重點：a盾首距離鐵路路基25m處盾首切入路基前根據盾構推進施工影響范圍，選擇每臺盾構機單獨過鐵路時各監測橫斷面上對應觀測點。每臺盾構機此階段監測項目如下：地面隆沉觀測：頻率2次/天；路基隆沉觀測：頻率2次/天。線路隆沉位移觀測：頻率2次/天；深層土體沉降監測：頻率1次/天。隧道內沉降監測：頻率2次/天。b盾首切入鐵路路基盾尾遠離路基5m。此階段為監測重點。每臺盾構機此階段監測項目如下：地面隆沉觀測：頻率2次/天；路基隆沉觀測：頻率1次/2h。線路隆沉位移觀測：頻率1次/2h；深層土體沉降監測：頻率1次/天。隧道內18、沉降監測：頻率4次/天；應力測試點：頻率2次/天c盾尾遠離路基5m盾尾遠離路基25m范圍。此階段仍然主要觀測路基及線路變形情況，直至觀測值穩定收斂。每臺盾構機此階段監測項目如下：地面隆沉觀測：頻率2次/天。路基隆沉觀測：頻率4次/天，觀測期2天。頻率降為2次/天，觀測3天。若觀測值趨于穩定，則1次/周觀測持續一月后結束。線路隆沉位移觀測：頻率4次/天，觀測期2天。頻率降為2次/天，觀測3天。若觀測值趨于穩定，則1次/周觀測持續一月后結束。深層土體沉降監測：頻率1次/天；隧道內沉降監測：頻率2次/天；應力監測：頻率2次/天。6勞動力組織本工法的勞動力組織見表6表6 勞 動 力 組 織 表序號崗位19、工種人數序號崗位工種人數一、盾構施工1盾構司機機修工29維修工電焊工22電瓶車司機機修工410電工13管片拼裝土建工611涂料制作普工34井口底吊運普工412管片吊運起重工25拌漿普工213測量測量工26龍門吊司機起重工314施工及技術負責人27充電普工28維修工機修工4合計39人二、旋噴加固1施工及技術負責人24拌漿人員普工62作業領班土建工25機修工機修工43司鉆及操作126電工1合計27人三、注漿加固1施工及技術負責人2人3起重工2人2注漿12人4攪拌普工8人3機械操作手24人電工及機修7合計55人四、監控量測1量測負責人22測工4合計6人五、測量1量測負責人22測量3合計5人六、其他120、專職安全員22聯絡員2合計4人7.材料與設備本工法無需特別說明的材料，采用的機具設備見表7。表7 主要施工機械設備表序號名稱規格(型號)單位數量一旋噴加固1旋噴樁設備PG-1500臺62高壓泵3D2-5Z臺63灌漿泵HB-80臺64泥漿泵BW-150 150/min臺65拌漿機JW-180 180L臺66注漿機NZ130B 700L/h臺67注漿泵KBY-50/70 50L/min臺68空壓機w-9-7臺6二注漿加固1注漿泵HYB50/50臺122攪拌機200L臺63液壓鉆機XU3002型臺124注漿管60mmm2805拔管腳架3T臺2三盾構施工1土壓平衡盾構機6340mm臺22盾構施工配套設21、備套13雙液注漿泵UB3臺14電動空壓機4L-20/8臺15攪拌機200L臺1四監控量測1光學經緯儀DJ2-1臺12徠卡全站儀TC2002型臺13S1水準儀S1臺14銦鋼尺臺1五測量儀器1徠卡全站儀TCR 1102臺12電子水準儀DINI12臺13光學錘準儀NL臺14塔尺5M5把15鋼尺50M把18.質量控制8.1旋噴加固質量保證措施8.1.1嚴格按照規定的施工參數進行鉆孔及旋噴作業。8.1.2認真作好施工放樣工作，放樣誤差小于5cm，鉆孔深度誤差小于10cm，垂直度誤差小于1%。8.1.3成孔、旋噴施工程序須做好準確的記錄。8.1.4嚴格控制漿液的配合比，做到掛牌施工，定期對漿液進行抽查檢測22、工作。8.1.5每根旋噴樁施工完畢后都要對機械管路進行沖洗。8.1.6水泥堆場加強防雨防潮，保證水泥質量。8.2注漿加固質量保證措施8.2.1注漿管埋設深度必須符合注漿深度要求，注漿孔均勻布置，間距適中，保證孔間注漿寬度能相搭接。8.2.2按設計配合比配置漿液原材料，配合比要根據現場實際情況進行試配，控制好漿液的凝結時間，水泥不受潮、不接塊，各項指標符合國家規定。8.2.3漿液要充分攪拌并連續進行，使漿液均勻、供料不斷，漿液攪拌時間一般不得少于3min，不大于2h，漿液儲存時間不能過長，從制備到用完不宜超過4h。嚴格控制各層的注漿厚度，保證地層注漿均勻。8.2.4嚴格控制好注漿壓力和注漿量，保23、證注漿達到規定位置。8.2.5漿液在配制過程，控制好計量精度和漿液的攪拌均勻。8.2.6注漿時要保證均勻，連續不間斷進行。8.3盾構推進質量保證措施8.3.1掘進前明確設計線路的各項參數，通過測量，判斷出盾構機的當前位置，并根據掘進前的各項監測成果，確定下次掘進的各項參數。掘進過程中，值班工程師全過程監視盾構機的掘進，根據實際情況隨時發出指令。8.3.2每環推進過程中，嚴格控制平衡土壓力，使切口正面土體保持穩定狀態，以減少對土體的撓動。采取信息反饋的施工方法對盾構推進進行質量控制，在盾構推進工程中進行跟蹤沉降觀測，并及時反饋沉降數據，為調整下階段的施工參數提供依據。8.3.3及時地掌握盾構機的24、方向和位置，嚴格對盾構機進行姿態控制，確保隧道施工實際偏差控制在50mm以內。推進測量管理應在每推進一環后進行，通過對測量數值的分析計算，及時地發布操作指令。根據不同的情況，通過優化盾構掘進參數、注漿量的控制、二次注漿等施工手段，將地表沉降控制在允許范圍內。8.3.4注漿前檢查盾尾的密封性，保證漿液不泄漏，保證注漿管路的暢通。所用砂須細砂。做好注漿設備的維修保養，注漿材料的供應，保證注漿作業順利連續不中斷的進行。針對不同的地質情況選擇不同的注漿壓力和注漿量。注漿跟推進同步進行，且注漿速度應與推進速度相適應；注漿飽滿程度由注漿壓力和注漿量雙重控制。8.3.5根據高程和平面的測量報表和管片間隙，及25、時調整管片拼裝的姿態，并嚴格控制管片成環后的環、縱向間隙。安裝管片時要緩慢、均勻，對好位置后才能上螺栓，切忌大幅度移動，強行插入；另應避免損壞止水條，避免管片間有較大錯臺。對襯砌連接螺栓采取一次緊固，三次復緊的工藝。9.安全措施9.1鐵路線路安全保證措施9.1.1施工期間根據對鐵路軌道監測的情況，及時對線路進行養護，對碎石道床進行鋪墊和軌道校正，保持鐵路軌道的平順直。9.1.2 所有施工機具、設備、車輛在任何情況下均不得侵入鐵路限界；任何單位或個人不得擅自動用鐵路工務設備（軌道及配件、軌枕、道床、路基、橋隧涵及各種標志）。 9.1.3在線路上的作業人員必須熟悉鄰線列車運行速度、密度和各種信號顯26、示方法，認真執行鐵路安規有關人身安全的各項規定，作業中，防護人員應隨時注意了望鄰線來車，做好預報和確報；9.1.4每步工序施工間隔時，應立即進行變形監測，及時掌握變形數據。并請鐵路部門配合檢查線路軌距、水平、高低、方向等幾何尺寸，對于較大變形盡量馬上糾正；9.1.5盾構穿越鐵路時，在地面準備道碴等鐵路所需物資，配備足夠的機動設備、材料、人員，一旦發生意外情況，在第一時間內投入工作；9.1.6在預加固和盾構推進過程中，變形較大危及行車時，應立即停止施工，及時與鐵路運營部門聯系，同時配合鐵路養護維修單位，盡快減緩變形，調整線路設備達到通車條件后，方可放行列車；9.2地基加固安全保證措施9.2.1工27、地內電線不得亂拉亂掛，統一使用標準安全電箱，遵守安全用電制度和持證上崗制，防止用電事故的發生。9.2.2嚴格按照安全生產的有關條例進行施工作業，正確操作使用機械設備。施工中隨時調整鉆機垂直度，防止傾倒事故的發生。9.2.3施工現場做到安全生產，進入現場正確戴好安全帽。9.2.4人體與噴嘴間的距離不得小于60cm，經常檢查各種高壓管道。9.3盾構施工安全保證措施9.3.1加強對盾構機的檢查、保養，每周及穿越鐵路時由經理部組織人員進行安全檢查，發現問題及時整改。9.3.2在推進過程中，優化施工參數，嚴格控制隧道軸線，加強監控量測的密度和強度，以減少地表隆沉和先行隧道的變形，確保盾構施工安全。9.328、.3對垂直運輸起重設備的索具、鋼絲繩、土箱、管片吊鉤等做到定期檢查，安全使用各種安全裝置，及時維修。井口吊裝作業時配置聲控閃光信號裝置作警示。9.3.4電瓶車司機嚴格執行安全行車規程，加強對車連接部位的檢查。電瓶車增設電動制動剎車裝置，配置行車閃光警示燈；運行過程中嚴禁搭乘車，嚴格控制行車速度，工作面鋼軌末端設置電瓶車行使止動裝置。電瓶車內設行車監控系統。9.3.5管片工作面和拼裝位置做好警示標志，管片舉重臂旋轉范圍內嚴禁站人。10.環保措施10.1將施工場地和作業限制在工程建設允許的范圍內，合理布置、規范圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。10.2設立專用排漿溝、集漿坑29、，對廢漿、污水進行集中，認真做好無害化處理，從根本上防止施工廢漿亂流。10.3定期清運沉淀泥砂，做好泥砂、棄渣及其它工程材料運輸過程中的防散落與沿途污染措施，廢水除按環境衛生指標進行處理達標外，并按當地環保要求的指定地點排放。棄渣及其它工程廢棄物按工程建設指定的地點和方案進行合理堆放和處治。10.4優先選用先進的環保機械。采取設立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允許值以下，同時盡可能避免夜間施工。10.5在晴天經常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。10.6在盾構掘進施工過程中，鋪設良好的管道排水、排污系統，所有生活和生產中產生的廢水及水泥漿液均經過過濾、沉淀等方式集中處30、理后排出，未造成水污染。10.7盾構正常掘進時各施工現場設置的集土坑能夠滿足臨時堆土需求，采用加蓋封閉式載重車進行棄土晚間運輸。為了防止土方運輸車輛污染道路，運土車輛出去時在洗車臺處將車輛輪胎沖洗干凈，防止帶泥上路。10.8嚴格按照使用要求檢修和保養發動機，使用合格的燃料油和潤滑油，以提高發動機的燃燒和工作質量，減少發動機廢氣對環境的污染。11.效益分析11.1本工法避免了對鐵路正常運營的嚴重影響，施工中鐵路及地表隆沉均在允許范圍內，確保了鐵路、道路、管線和建筑物的安全，未造成環境危害。近距離安全穿越干線鐵路的成功，為多孔隧道的近接工程和各類盾構下穿鐵路及重要建筑物的工程提供具體的指導和借鑒，31、為以后城市地下工程在類似情況下的規劃建設提供了可靠的決策依據和技術指標，新穎的工法技術將促進地下工程施工技術進步，社會效益和環境效益明顯。11.2本工法由于采用數值模擬及離心試驗，比選了三線盾構隧道的掘進順序，確定了詳細的地基加固方案及具體的管片輔助措施，明確了監控量測項目和頻率，采用全過程的監控量測嚴密監測地基加固和盾構掘進過程，全面控制和優化盾構掘進施工參數，保障盾構施工質量和安全，確保鐵路及地表隆沉均在允許范圍內，周圍既有設施和管線完好無損，確保居民生命、財產安全，避免列車減速緩行甚至中斷行車和居民臨時遷移，節約了鐵路要點占時費用，形成了較好的經濟效益。12.應用實例上海市軌道交通9號線32、一期工程R413標段盾構隧道12.1工程概況上海市軌道交通9號線一期工程R413標段盾構隧道（九亭站七寶站）位于上海市閔行區滬松公路沿線，由正線（雙線）及出入段線（兩段）兩部分組成，全長6249.676m，采用盾構法施工。線路呈西東走向，兩岔道井將區間正線分割成三部分共六段盾構隧道。在正線的東、西岔道井之間及線路北側為東、西車輛出入段線，呈“八”字形分布，東、西出入段線分別始于東西岔道井，終端位于上下行線之間，與上下行線形成三線小凈距并行布置，三線間隧道凈距僅為3.66m。區間上、下行線和東出入段線三線并行隧道在東西岔道井之間 DK20664（=L2DKO220）里程處下穿越運營時速達140k33、m/h的雙線既有滬杭干線鐵路（鐵路里程約DK31820），鐵路路基寬約12m，與隧道基本正交（相交角約88），隧道拱頂距鐵路覆土僅7.9m。盾構法隧道外徑為6200mm，內徑為5500mm，裝配式襯砌管片通縫拼裝；襯砌塊寬度1200mm，厚350mm，襯砌管片砼設計強度為C55，抗滲等級S10；縱環向均用29根5.8級M30雙頭直螺栓連接，連接件進行防銹防腐處理；襯砌管片每環六塊，由一塊封頂塊、二塊鄰接塊、二塊標準塊、一塊拱底塊拼裝而成；襯砌縱環縫防水采用三元乙丙彈性橡膠密封墊+遇水膨脹橡膠條，管片縱縫和變形縫環縫傳力襯墊材料采用丁晴軟木橡膠。 三線并行盾構隧道下穿鐵路平面和橫斷面示意如圖1234、.1所示。 圖12.1-1三線并行盾構隧道下穿鐵路平面和橫斷面示意圖圖12.1-2 加固區環境影響平面圖（單位：mm）鐵路走向呈北南向，盾構隧道在穿越處西側為居民民房，結構多為磚混二層結構，基礎薄弱。盾構隧道在穿越滬杭鐵路時，附近主要有電力線、電話線和煤氣管線：在下行線北側2.53.5m處大致平行于線路方向的電力電纜線1根，埋深3.6m；在上行線和出入段線之間平行于線路方向的通信電話電纜線6孔，埋深0.9m；在上行線隧道頂部平行于線路方向的700鑄鐵煤氣管，埋深3m；在滬杭鐵路兩側垂直于線路方向的電話電纜線共20根，埋深0.20.7m。12.2施工情況路基加固階段為了給下行線的盾構推進及早提供35、時間，使下行線安全通過鐵路。施工順序安排為：C區壓密注漿先施工，并與B區旋噴樁同時施工，然后作A區壓密注漿。先完成出入段線中心到盾構隧道下行線區域的加固，然后完成出入段線中心到盾構隧道上行線區域的加固。數據分析表明C區壓密注漿對線路影響很小。引起變形的關鍵因素是B區旋噴加固。施工方案根據監測數據進行了相應的調整，具體如下：B區旋噴注漿對變形起主導作用，對B區的旋噴注漿參數進行了調整。注漿壓力和提樁速度進行了適當調整，并采取了快速提升砂層的措施。并在鐵路近側增大了泄壓孔徑、間距，原來的泄壓孔PVC-U 110 1.5m調整到350 1m。并根據一根樁的成樁規律進行了跳樁措施由原來的1-4-7調整36、到1-5-10，到后來的1-6-11。并避免鐵路兩側旋噴樁的同時施工。監測結果表明泄壓孔與施工工序的調整對變形的控制起到了明顯的作用。盾構穿越滬杭鐵路階段在下行線進入鐵路施工時，擬在進入路基下時逐步調大土倉壓力15kPa。最大地表隆起為5.2mm，最大沉降值為15.9mm。雖然未超限，但比0.5mm的理想隆起值偏大，經分析認為預估的鐵路下壓力增加值偏高，同步注漿壓力為0.3MPa。為此，需適當調低正面壓力值,同時同步注漿壓力也過大。在上行線施工時，參考了下行線的經驗，調低了土倉壓力值10kPa，和同步注漿壓力下調為0.25MPa, 最大隆起和沉降值分別為3.5mm和15.8mm，均在允許范圍內37、，且隆起量有了一定的減小。 在出入線施工時，經旋噴和壓密注漿加固后的地層，在經過一較長的齡期后，地層變硬，物性已有較大改變，因此盾構施工參數在下穿鐵路段要做適當的調整，特別是土倉壓力應該適當降低。在適當降低出入段線盾構土倉壓力設定值0.01-0.02MPa后，地面隆起恢復正常。為防止過大的沉降，通過從管片注漿孔壓注雙液漿控適后，成功控制地表沉降值在11.2mm。11.3工程監測與結果評介采用“三線并行盾構法下穿鐵路”工法后，為保證施工過程鐵路的安全穩定，并及時監測各主要工序施工階段引起的沉降動態數值，上海市地質勘查技術研究院對鐵路路基加固和盾構掘進施工進行了全過程監控量測，監測數據均在允許值范圍內。施工全過程處于安全、穩定、快速、優質的可控狀態，未影響到鐵路的正常運營，工程質量合格率達100%以上，無安全生產事故發生，得到了各方的好評。